Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • medtech
  • ММИФ-2018
  • Vitacoin

Генная терапия: успехи, трудности, перспективы

Судя по оживлению, охватившему в последнее время работы в области генной терапии, эта наука, похоже, начинает выходить из тени лабораторных экспериментов на путь многообещающих перспектив.

Особенно богатой на судьбоносные разработки оказалась текущая осень: научные журналы сообщили сразу о нескольких важных достижениях в области генотерапии. Так, с помощью вирусной доставки гена, ответственного за образование зрительного пигмента сетчатки глаза в эксперименте на обезьянах саймири (беличья обезьяна) с врождённым нарушением цветоощущения впервые удалось восстановить у животных способность различать красный и зелёный цвета, что вселяет надежду на возможность применения этого метода для лечения дальтонизма у человека. Учёные-трансплантологи тоже не отстали от коллег и в свою очередь показали, что научились улучшать состояние донорских лёгких, активируя ген, кодирующий синтез противовоспалительных молекул. Даже смертельным заболеваниям головного мозга теперь придётся отступить перед открывшимися возможностями генной терапии. Учёные сумели остановить развитие адренолейкодистрофии у двоих мальчиков, прибегнув к помощи модифицированного ВИЧ для доставки гена, ответственного за синтез недостающего фермента.

Адренолейкодистрофия (меланокожная лейкодистрофия, болезнь Аддисона-Шильдера) – дегенеративное заболевание белого вещества головного мозга. Тип наследования рецессивный, сцепленный с Х-хромосомой. Это заболевание, обусловленное дефектом фермента, участвующего в обмене жирных кислот, приводит к недостаточности функции надпочечников – эндокринных желез, вырабатывающих жизненно важные гормоны.

И, наконец, не менее серьёзная проблема мышечной дистрофии тоже нашла своё отражение в исследованиях. В одной из последних работ сообщается, что у обезьян с миодистрофией, вызванной повреждением гена, удалось достичь увеличения объёма и силы мышц после введения в их клетки здоровой копии нужного гена. Исследователи считают, что такой метод вскоре сможет прийти на помощь пациентам с дегенеративными заболеваниями мышц.

Директор программы «Генная терапия человека» при Медицинской Школе Стэнфордского Университета Марк Кей (Mark Kay) вполне удовлетворён последними успехами коллег. По его словам, исследователи, работающие в области генной терапии, настроены оптимистично как никогда.

Оправдан ли оптимизм?

Несмотря на значительные успехи генной терапии, перед учёными всё ещё остаётся немало препятствий, которые придётся преодолевать на пути к клиническому применению их разработок.

Последние работы оказали неоценимую услугу для укрепления позиций и демонстрации перспектив генной терапии. Сейчас учёные, работающие в этой области, полны оптимизма и, судя по результатам, их методы скоро действительно заработают на практике. Отличительной чертой генетических исследований является множество непредвиденных трудностей, но всё же за довольно короткий для науки промежуток времени в 30 лет удалось достичь значительного прогресса.

Уже сейчас можно назвать целый ряд заболеваний, для которых методы генной терапии могут стать идеальным, если не единственным, решением. Простейший пример – такие нарушения, как адренолейкодистрофия или дегенеративные изменения сетчатки, когда необходимо исправить функцию только одного гена в небольшом числе клеток.

Есть, однако, и другие болезни, вызванные нарушением одного гена, но сложнее поддающиеся лечению. К примеру, мышечная дистрофия Дюшенна требует коррекции всего одного гена, но, чтобы результаты лечения были успешными, дефект необходимо исправить практически во всех мышечных клетках в целом организме. Также непросто излечить с помощью генной терапии рак, при котором необходимо найти множество злокачественных клеток, часто – не локализованных в сОлидной опухоли, а расползшихся по разным органам и тканям, но, вероятно, в сочетании с другими методами, генная терапия сможет обеспечить хороший лечебный эффект.

Специалисты выделяют четыре основных трудности, которые нужно преодолеть на пути к клиническому применению методов генной терапии.

1) Прежде всего необходимо получить специфический для данного вида клеток вектор (вирус, наночастицы и т.п. средства доставки) в достаточных для достижения результата количествах и не опасный для самих клеток.

2) После того, как вектор с включённым в его структуру геном достигает нужной клетки, он должен проникнуть внутрь и достигнуть ядра. Решение этой задачи оказалось более сложным, чем предполагалось. Обычно в клетках существует множество барьеров, препятствующих взаимодействию новой ДНК с собственной ДНК клетки, но вирусы в ходе эволюции выработали механизмы, позволяющие обходить эти препятствия, и потому считаются наилучшими инструментами для доставки генов.

3) Внедрившись в ядро, новый ген должен сохранять устойчивость в течение определённого периода времени. Нередки случаи, когда клетка блокирует новый ген, делая его неэффективным.

4) И, наконец, самая серьёзная проблема – это возможный иммунный ответ: организм может отторгать вектор или закодированный в терапевтическом гене «чужой» белок.

Ещё одна общая проблема заключается в определении времени, в течение которого должно сохраняться воздействие генной терапии. В случае борьбы с инфекцией или раком терапевтическое воздействие продолжается до полного уничтожения инфекции или раковых клеток. Но в случае генетических нарушений курсы генотерапии в большинстве случаев необходимо повторять на протяжении всей жизни.

Обратная сторона медали

Человеку свойственно с осторожностью относиться ко всему новому. В случае генной терапии также невозможно наверняка предсказать, какие подводные камни может таить этот метод. Например, всё больше доказательств свидетельствуют в пользу того, что пациенты могут заполучить весьма специфические проблемы. В 1998 году широкую огласку получил эксперимент, в результате которого у десяти детей удалось излечить Х-хромосомный тяжелый комбинированный иммунодефицит (ТКИД) с помощью генной терапии. Позже, однако, у двоих из них развилась лейкемия. Каждый случай включения новой ДНК в клетку сопровождается повышением риска развития злокачественных новообразований. Углубляясь в малоизученную область генной терапии, важно не упускать из виду отсроченные побочные эффекты.

Границы дозволенного

Серьёзные этические дискуссии, вероятней всего, появятся в будущем, когда наступит момент решать, в каких целях применять методы генной терапии. Вне всякого сомнения, генная терапия должна быть использована для борьбы с тяжёлыми психическими расстройствами или генетическими заболеваниями, однако идея применять такие методы для лечения расстройств поведения, будь то депрессия или наркомания, вызывает оправданные сомнения. Можно ли использовать генотерапию при экстракорпоральном оплодотворении, чтобы ребенок родился не с предназначенными судьбой, а определёнными родителями чертами характера, высоким интеллектом или атлетических способностей? Даже если нечто подобное сейчас кажется фантастикой, с развитием генной терапии такие вопросы обязательно возникнут.

Горизонты и перспективы

В то время как основным направлением исследований в области генной терапии остаётся внедрение в организм функциональных генов, одним из перспективных путей может быть разработка активных молекул, способных «выключать» дефектные гены. К примеру, в случае болезни Хантингтона с помощью генной терапии можно отключить дефектные гены, кодирующие синтез аномальных белков.

Важным аспектом всех подобных заболеваний является лечение на ранней стадии, прежде чем патологический процесс распространится на здоровые ткани. Предупредить болезнь гораздо более эффективно, чем бороться с непоправимыми последствиями, нанесёнными организму в результате развития нейродегенеративных заболеваний или мышечной дистрофии.

Руслан Кушнир
Портал Вечная молодость www.vechnayamolodost.ru по материалам The Scientist: Q&A: Gene therapy turnaround

18.11.2009

Читать статьи по темам:

генная инженерия генотерапия гены Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

Первое российское генно-терапевтическое лекарство от рака готовится к клиническим испытаниям

Ученые использовали «ген-убийцу», который внедряется в раковую клетку и превращает обычный противовирусный препарат ганцикловир в яд, смертельный для этой клетки. Ганцикловир же можно ввести в организм в таблетках или в виде инъекцией. Главное, что ген подобен вирусу: он способен заражать и соседние клетки опухоли, не трогая обычные.

читать

Смертельный вирус, созданный генными инженерами, вырывается из пробирки...

Подобных страшных, но реалистичных сценариев можно придумать много. Понятно, что от них нужна какая-то защита. Но как защищаться? Ведь генная инженерия – это хорошо, и никто от нее отказываться не собирается. Защита при работах по манипуляции с генами поставлена неплохо, особенно там, где используют реально опасные вирусы. Но время идет вперед, появляются новые угрозы…

читать

Куриные яйца с человеческим белком

Можно получать человеческие белки в куриных яйцах, не создавая генетически модифицированных кур: достаточно заразить яйца безвредным вирусом со встроенным геном нужного белка.

читать

Синтез ДНК поставили на конвейер

Потенциальные покупатели серийных синтетических ДНК – промышленные химические и фармацевтические компании, а также академические институты. Это сулит постепенный перевод на промышленные рельсы не просто биотехнологий, но их самой молодой части – синтетической биологии.

читать

А теперь – бессмертие через 30 лет...

Нано- и биотехнологии вроде бы совершенно противоположны, но приводят нас к одному и тому же результату – к принципиальному изменению человека. Развитие биоинженерии может легко привести нас к бессмертию...

читать

Генная инженерия и евгеника – наше счастливое будущее?

Почти все общества в свое время занимались тем, что мы называем «евгеникой» или «генной инженерией». Зачем, во имя чего контролировать генетику человека? Вот проблема, которая будет остро стоять перед нами через пятьдесят лет.

читать